JP2022077389A - Biological information acquisition device - Google Patents

Biological information acquisition device Download PDF

Info

Publication number
JP2022077389A
JP2022077389A JP2020188232A JP2020188232A JP2022077389A JP 2022077389 A JP2022077389 A JP 2022077389A JP 2020188232 A JP2020188232 A JP 2020188232A JP 2020188232 A JP2020188232 A JP 2020188232A JP 2022077389 A JP2022077389 A JP 2022077389A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
biological information
driver
sensor
biometric information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020188232A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
吉和 竹内
Yoshikazu Takeuchi
禎司 鈴木
Teiji Suzuki
勝利 稲垣
Katsutoshi Inagaki
裕達 新井
Hirotatsu Arai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP2020188232A priority Critical patent/JP2022077389A/en
Publication of JP2022077389A publication Critical patent/JP2022077389A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

To provide a biological information detection device capable of acquiring a stable detection result.SOLUTION: A biological information acquisition device includes: a base material part installed on a handle of a movable body; first electrodes 20LA, 20RA disposed on the base material part, and arranged in positions to be a front side when viewed from a side of a driver who grips the handle; second electrodes 20LB, 20RB disposed on the base material part, and arranged in positions to be a depth side when viewed from a side of the driver who grips the handle; and a biological information detection part 301 for detecting the biological information of the driver who grips the handle via at least any of the first electrodes and the second electrodes. The biological information detection part switches a function related to the detection of the biological information of the first electrodes and the second electrodes according to a situation related to the detection of the biological information.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、生体情報取得装置に関する。 The present invention relates to a biological information acquisition device.

現在、車両のハンドルの左右2箇所の把持部に夫々左電極及び右電極を設置しておき、運転者が車両のハンドルを把持するだけで、当該運転者の心電波形を測定できるようにした生体情報測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。かかる生体情報測定装置には、左電極及び右電極間の電位差を検出する電位差検出回路と、当該電位差に基づき、運転者の心電波形を示す心電図信号及び心拍数を検出するデータ処理部と、が設けられている。 Currently, left and right electrodes are installed on the left and right grips of the steering wheel of the vehicle, respectively, so that the driver can measure the electrocardiographic waveform of the driver simply by grasping the steering wheel of the vehicle. Biometric information measuring devices are known (see, for example, Patent Document 1). Such a biological information measuring device includes a potential difference detection circuit that detects a potential difference between a left electrode and a right electrode, and a data processing unit that detects an electrocardiogram signal indicating an electrocardiographic waveform of a driver and a heart rate based on the potential difference. Is provided.

特開2017-217221号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-217221

上記の左電極及び右電極の各々は、ハンドルに着脱可能なカバーの表面に設けられたシート状のゴム電極によって構成されている。車両の運転者は運転中常にハンドルを把持しており、ゴム電極には常に運転者の掌が接触した状態となる。このため、ゴム電極の摩耗が生じ、電極の特性が変化するおそれがある。 Each of the left electrode and the right electrode is composed of a sheet-shaped rubber electrode provided on the surface of a cover that can be attached to and detached from the handle. The driver of the vehicle always holds the steering wheel while driving, and the rubber electrode is always in contact with the driver's palm. Therefore, the rubber electrode may be worn and the characteristics of the electrode may be changed.

また、左電極及び右電極の各々は、一対の分割電極から構成されている。そして当該一対の分割電極は、一方がアクティブ電極、他方がニュートラル電極の機能を有する。生体情報の測定時には、運転者の皮膚がアクティブ電極に接触している必要がある。一方、ニュートラル電極は電位の基準点を与える電極である。 Further, each of the left electrode and the right electrode is composed of a pair of split electrodes. One of the pair of split electrodes has the function of an active electrode and the other has a function of a neutral electrode. When measuring biometric information, the driver's skin must be in contact with the active electrodes. On the other hand, the neutral electrode is an electrode that provides a reference point for electric potential.

運転者によるハンドルの把持の態様は、運転中の状況や車両の種類によって異なる場合がある。このため、アクティブ電極及びニュートラル電極の配置が固定されていると、生体情報の取得を安定して行うことができないおそれがある。 The mode of gripping the steering wheel by the driver may differ depending on the driving situation and the type of vehicle. Therefore, if the arrangement of the active electrode and the neutral electrode is fixed, it may not be possible to stably acquire biometric information.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、安定した検出結果を得ることが可能な生体情報検出装置を提供することを目的の一つとしている。 The present invention has been made in view of the above points, and one of the objects of the present invention is to provide a biological information detection device capable of obtaining stable detection results.

請求項1に記載の発明は、移動体のハンドルに据え付けられる基材部と、前記基材部上に設けられ、前記ハンドルを把持するドライバー側から見て手前側となる位置に配された第1電極と、前記基材部上に設けられ、前記ハンドルを把持するドライバー側から見て奥側となる位置に配された第2電極と、前記第1電極又は前記第2電極の少なくともいずれかを介して前記ハンドルを把持しているドライバーの生体情報を検出する生体情報検出部と、を有し、前記生体情報検出部は、前記第1電極及び前記第2電極の前記生体情報の検出に関する機能を前記生体情報の検出に関連する状況に応じて切り替えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a base material portion to be installed on a handle of a moving body, and a second base material portion provided on the base material portion and arranged at a position on the front side when viewed from the driver side for gripping the handle. One electrode, a second electrode provided on the base material portion and arranged at a position on the back side when viewed from the driver side holding the handle, and at least one of the first electrode or the second electrode. The biometric information detection unit comprises a biometric information detection unit that detects the biometric information of the driver holding the handle, and the biometric information detection unit relates to the detection of the biometric information of the first electrode and the second electrode. It is characterized in that the function is switched according to the situation related to the detection of the biological information.

生体情報取得システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the biological information acquisition system. 運転者側から見たハンドルカバー及びセンサ電極の正面図である。It is a front view of the steering wheel cover and the sensor electrode seen from the driver side. 運転者とは反対側から見たハンドルカバー及びセンサ電極の正面図である。It is a front view of the steering wheel cover and the sensor electrode seen from the side opposite to the driver. 図2Aの3-3線における断面図である。It is sectional drawing in 3-3 line of FIG. 2A. 生体情報検出ユニット30の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the biological information detection unit 30. 振動に応じたRRI取得率の変化を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the change of RRI acquisition rate by vibration. 電極機能切替処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process routine of the electrode function switching process. 電極機能切替処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process routine of the electrode function switching process.

以下に本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一または等価な部分には同一の参照符号を付している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In the description and the accompanying drawings in each of the following examples, substantially the same or equivalent parts are designated by the same reference numerals.

図1は、車両に搭載される生体情報取得システム100の構成を示すシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram showing a configuration of a biological information acquisition system 100 mounted on a vehicle.

生体情報取得システム100は、車両のハンドル(ステアリングホイールとも称する)に装着されるハンドルカバー10、ハンドルカバー10に設置されたセンサ電極20L及び20R、生体情報検出ユニット30、及び表示装置40を含む。 The biological information acquisition system 100 includes a handle cover 10 mounted on a steering wheel (also referred to as a steering wheel) of a vehicle, sensor electrodes 20L and 20R installed on the steering wheel cover 10, a biological information detection unit 30, and a display device 40.

センサ電極20Lは、ハンドルカバー10をハンドルに装着した際に、ハンドルのリング部における運転者の左手で把持される領域に位置するように設けられている。センサ電極20Rは、運転者の右手で把持される領域に位置するように設けられている。センサ電極20L及び20Rは、夫々配線(図示せず)を介して生体情報検出ユニット30と接続されている。 The sensor electrode 20L is provided so as to be located in a region of the ring portion of the steering wheel that is gripped by the driver's left hand when the steering wheel cover 10 is attached to the steering wheel. The sensor electrode 20R is provided so as to be located in a region gripped by the driver's right hand. The sensor electrodes 20L and 20R are each connected to the biological information detection unit 30 via wiring (not shown).

生体情報検出ユニット30は、ハンドルカバー10をハンドルに装着した際に、ハンドルのスポーク部に対応する領域に位置するように設けられている。生体情報検出ユニット30は、センサ電極20R及び20L間に生じる電位差、つまり当該センサ電極に接触した運転者の生体現象に伴って体内から発せられる電気信号から、心拍数、心電図、呼吸数、又は筋電図等の生体情報を検出し、検出した生体情報を表す生体情報信号を生成する。また、生体情報検出ユニット30は、センサ電極20R及び20Lより検出される信号に基づいて、運転者がハンドルを把持しているか否かを示す把持信号を生成する。 The biological information detection unit 30 is provided so as to be located in a region corresponding to the spoke portion of the handle when the handle cover 10 is attached to the handle. The biological information detection unit 30 is a heart rate, an electrocardiogram, a respiratory rate, or a muscle from a potential difference generated between the sensor electrodes 20R and 20L, that is, an electric signal emitted from the body accompanying a biological phenomenon of a driver who comes into contact with the sensor electrode. It detects biological information such as an electrocardiogram and generates a biological information signal representing the detected biological information. Further, the biological information detection unit 30 generates a gripping signal indicating whether or not the driver is gripping the steering wheel based on the signals detected from the sensor electrodes 20R and 20L.

尚、生体情報検出ユニット30は、Bluetooth(登録商標)等を利用して表示装置40との無線通信を確立する無線通信機能を有する。生体情報検出ユニット30は、上記のように生成した生体情報信号及び把持信号を表示装置40に無線送信する。 The biological information detection unit 30 has a wireless communication function for establishing wireless communication with the display device 40 by using Bluetooth (registered trademark) or the like. The biometric information detection unit 30 wirelessly transmits the biometric information signal and the gripping signal generated as described above to the display device 40.

表示装置40は、液晶パネル等からなる表示画面を有する。表示装置40は、生体情報検出ユニット30から受信した生体情報信号に基づいて、運転者の心拍数、心電図、呼吸数、筋電図等の状態を示す情報や、それらから算出可能な2次情報(眠気度や疲労度)を表示画面に表示させる。また、表示装置40は、生体情報検出ユニット30から受信した把持信号が、運転者がハンドルを把持していないことを示している場合には、ハンドルを把持するように促すテキストメッセージを表示画面に表示させる。また、表示装置40は、センサ電極20L及び20Rが劣化していることを報知する要求(電極劣化報知要求)を生体情報検出ユニット30から受信し、これに応じてセンサ電極20L及び20Rが劣化していることを報知するテキストメッセージを表示画面に表示させる。 The display device 40 has a display screen made of a liquid crystal panel or the like. The display device 40 is based on the biometric information signal received from the biometric information detection unit 30, information indicating the state of the driver's heart rate, electrocardiogram, respiratory rate, myocardiogram, etc., and secondary information that can be calculated from them. Display (drowsiness and fatigue) on the display screen. Further, when the gripping signal received from the biological information detection unit 30 indicates that the driver is not gripping the steering wheel, the display device 40 displays a text message on the display screen prompting the driver to grip the steering wheel. Display. Further, the display device 40 receives a request for notifying that the sensor electrodes 20L and 20R are deteriorated (electrode deterioration notification request) from the biological information detection unit 30, and the sensor electrodes 20L and 20R are deteriorated accordingly. Display a text message on the display screen to inform you that you are doing this.

次に、本実施例のセンサ電極20L及び20Rの構成について、図2A、図2B及び図3を参照して説明する。 Next, the configurations of the sensor electrodes 20L and 20R of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2A, 2B and 3.

図2Aは、ハンドルカバー10をハンドルに装着した際の運転手側(以下、手前側とも称する)から見たハンドルカバー10及びセンサ電極20L及び20Rの正面図である。図2Bは、ハンドルカバー10をハンドルに装着した際の運転手とは反対側(以下、奥側とも称する)から見たハンドルカバー10及びセンサ電極20L及び20Rの正面図である。なお、ここでは生体情報検出ユニット30及びハンドル本体の図示を省略している。 FIG. 2A is a front view of the steering wheel cover 10 and the sensor electrodes 20L and 20R as seen from the driver side (hereinafter, also referred to as the front side) when the steering wheel cover 10 is attached to the steering wheel. FIG. 2B is a front view of the handle cover 10 and the sensor electrodes 20L and 20R as seen from the side opposite to the driver (hereinafter, also referred to as the back side) when the handle cover 10 is attached to the handle. It should be noted that the illustration of the biological information detection unit 30 and the handle body is omitted here.

ハンドルカバー10は、環形状を有する基材部から構成され、車両のハンドルに装着可能に構成されている。 The steering wheel cover 10 is composed of a base material portion having a ring shape, and is configured to be mountable on the steering wheel of a vehicle.

センサ電極20Lは、第1電極20LA及び第2電極20LBから構成されている。同様に、センサ電極20Rは、第1電極20RA及び第2電極20RBから構成されている。センサ電極20Lの第1電極20LA、第2電極20LB、センサ電極20Rの第1電極20RA、第2電極20RBの各々は、シート状のゴム電極から構成され、ハンドルカバーを構成する基材部の表面に設けられている。 The sensor electrode 20L is composed of a first electrode 20LA and a second electrode 20LB. Similarly, the sensor electrode 20R is composed of a first electrode 20RA and a second electrode 20RB. Each of the first electrode 20LA and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L, the first electrode 20RA of the sensor electrode 20R, and the second electrode 20RB is composed of a sheet-shaped rubber electrode, and the surface of the base material portion constituting the handle cover. It is provided in.

センサ電極20Lは、ハンドルカバー10を車両のハンドルに装着した際に、運転者の左手側に配置されるセンサ電極である。センサ電極20Lの第1電極20LAは、ハンドルカバー10の装着時に運転者から見て手前側に位置するように配置されている。センサ電極20Lの第2電極20LBは、ハンドルカバー10の装着時に運転者から見て奥側に位置するように配置されている。 The sensor electrode 20L is a sensor electrode arranged on the left hand side of the driver when the steering wheel cover 10 is attached to the steering wheel of the vehicle. The first electrode 20LA of the sensor electrode 20L is arranged so as to be located on the front side when viewed from the driver when the handle cover 10 is attached. The second electrode 20LB of the sensor electrode 20L is arranged so as to be located on the back side when viewed from the driver when the handle cover 10 is attached.

センサ電極20Lの第1電極20LA及び第2電極20LBの各々は、ハンドルカバー10を構成する基材部の環形状の円周方向に沿って延伸する形状を有する。ドライバーがハンドルを操作する際の滑りやすさを軽減するため、センサ電極20Lの第1電極20LAの幅(延伸方向に直交する方向の幅)は、第2電極20LBの幅よりも狭く構成される。すなわち、センサ電極20Lの第1電極20LAは、第2電極20LBよりも細長い形状を有する。 Each of the first electrode 20LA and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L has a shape extending along the circumferential direction of the ring shape of the base material portion constituting the handle cover 10. In order to reduce slipperiness when the driver operates the handle, the width of the first electrode 20LA of the sensor electrode 20L (the width in the direction orthogonal to the stretching direction) is configured to be narrower than the width of the second electrode 20LB. .. That is, the first electrode 20LA of the sensor electrode 20L has an elongated shape than the second electrode 20LB.

図3は、図2Aの3-3線(一点鎖線)における断面図である。ハンドルカバー10は、開口部APを有するチューブ状の基材部BPから構成されている。センサ電極20Lの第1電極20LA及び第2電極20LBは、基材部BPの表面の互いに対称な位置(すなわち、反対側の位置)に配置されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line 3-3 (dashed line) of FIG. 2A. The handle cover 10 is composed of a tubular base material portion BP having an opening AP. The first electrode 20LA and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L are arranged at positions symmetrical with each other (that is, positions on opposite sides) of the surface of the base material portion BP.

再び図2A及び図2Bを参照すると、センサ電極20Rは、ハンドルカバー10を車両のハンドルに装着した際に、運転者の右手側に配置されるセンサ電極である。センサ電極20Rの第1電極20RAは、ハンドルカバー10の装着時に運転者から見て手前側に位置するように配置されている。センサ電極20Rの第2電極20RBは、ハンドルカバー10の装着時に運転者から見て奥側に位置するように配置されている。 Referring to FIGS. 2A and 2B again, the sensor electrode 20R is a sensor electrode arranged on the driver's right hand side when the steering wheel cover 10 is attached to the steering wheel of the vehicle. The first electrode 20RA of the sensor electrode 20R is arranged so as to be located on the front side when viewed from the driver when the handle cover 10 is attached. The second electrode 20RB of the sensor electrode 20R is arranged so as to be located on the back side when viewed from the driver when the handle cover 10 is attached.

センサ電極20Rの第1電極20RA及び第2電極20RBの各々は、基材部の環形状の円周方向に沿って延伸する形状を有する。センサ電極20Rの第1電極20RAの幅(延伸方向に直交する方向の幅)は、第2電極20RBの幅よりも狭い。すなわち、センサ電極20Rの第1電極20RAは、第2電極20RBよりも細長い形状を有する。 Each of the first electrode 20RA and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R has a shape extending along the circumferential direction of the ring shape of the base material portion. The width of the first electrode 20RA of the sensor electrode 20R (the width in the direction orthogonal to the stretching direction) is narrower than the width of the second electrode 20RB. That is, the first electrode 20RA of the sensor electrode 20R has an elongated shape than the second electrode 20RB.

また、センサ電極20Lの第1電極20LA、第2電極20LB、及びセンサ電極20Rの第1電極20RA、第2電極20RBの表面には、複数の孔部HLが形成されている。複数の孔部HLは、ハンドルカバー10を構成する基材部の環形状の円周方向に沿って配列されている。 Further, a plurality of hole HLs are formed on the surfaces of the first electrode 20LA and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L, and the first electrode 20RA and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R. The plurality of hole portions HL are arranged along the circumferential direction of the ring shape of the base material portion constituting the handle cover 10.

センサ電極20Lの第1電極20LA及び第2電極20LBは、一方がアクティブ電極、他方がニュートラル電極となるように設定される。同様に、センサ電極20Rの第1電極20RA及び第2電極20RBは、一方がアクティブ電極、他方がニュートラル電極となるように設定される。 The first electrode 20LA and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L are set so that one is an active electrode and the other is a neutral electrode. Similarly, the first electrode 20RA and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R are set so that one is an active electrode and the other is a neutral electrode.

アクティブ電極及びニュートラル電極は、生体電気信号BSの検出に関する各センサ電極の機能(以下、単に電極の機能と称する)である。アクティブ電極は、運転者からの電気信号を取得する計測電極としての機能を有する。ニュートラル電極は、電位測定における電位の基準点を与える基準電極としての機能を有する。アクティブ電極のみでも生体電気信号BSの検出は可能であるが、ニュートラル電極によって、生体電気信号BSの増幅アンプ(図示せず)の基準電位と同相電位となるような電位をドライバーに付与することで、生体情報の検出精度を向上させることができる。 The active electrode and the neutral electrode are functions of each sensor electrode related to detection of the bioelectric signal BS (hereinafter, simply referred to as electrode function). The active electrode has a function as a measuring electrode for acquiring an electric signal from the driver. The neutral electrode has a function as a reference electrode that provides a reference point for the potential in the potential measurement. Although it is possible to detect the bioelectric signal BS using only the active electrode, the neutral electrode is used to give the driver a potential that is in phase with the reference potential of the amplification amplifier (not shown) of the bioelectric signal BS. , The detection accuracy of biological information can be improved.

なお、本実施例の生体情報検出ユニット30は、把持信号の検出結果や各電極の劣化状態等に応じて、第1電極及び第2電極の電極機能の切り替え(すなわち、どちらがアクティブ電極となり、どちらがニュートラル電極となるのかの切り替え)を行う。 The biological information detection unit 30 of this embodiment switches the electrode functions of the first electrode and the second electrode (that is, which is the active electrode and which is the active electrode, depending on the detection result of the gripping signal, the deterioration state of each electrode, and the like. Switch whether it will be a neutral electrode).

電極機能設定の第1モードでは、センサ電極20Lの第1電極20LA及びセンサ電極20Rの第1電極20RAは、ニュートラル電極に設定される。また、センサ電極20Lの第2電極20LB及びセンサ電極20Rの第2電極20RBは、アクティブ電極に設定される。 In the first mode of electrode function setting, the first electrode 20LA of the sensor electrode 20L and the first electrode 20RA of the sensor electrode 20R are set to the neutral electrode. Further, the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R are set as active electrodes.

電極機能設定の第2モードでは、センサ電極20Lの第1電極20LA及びセンサ電極20Rの第1電極20RAは、アクティブ電極に設定される。また、センサ電極20Lの第2電極20LB及びセンサ電極20Rの第2電極20RBは、ニュートラル電極に設定される。 In the second mode of electrode function setting, the first electrode 20LA of the sensor electrode 20L and the first electrode 20RA of the sensor electrode 20R are set to the active electrodes. Further, the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R are set to the neutral electrode.

上記の通り、センサ電極20L及び20Rはシート状のゴム電極から構成されており、原則として、運転者の掌が接触する第1電極(20LA,20RA)の方が、指先が接触する第2電極(20LB,20RB)よりも摩耗しやすい。したがって、ゴム電極の摩耗(すなわち、電極の劣化)による生体情報信号の検出機能の低下を防ぐため、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極には、原則として第1モードに従って電極機能が設定されている。 As described above, the sensor electrodes 20L and 20R are composed of sheet-shaped rubber electrodes, and in principle, the first electrode (20LA, 20RA) that the driver's palm contacts is the second electrode that the fingertips contact. It is easier to wear than (20LB, 20RB). Therefore, in order to prevent deterioration of the detection function of the biometric information signal due to wear of the rubber electrode (that is, deterioration of the electrode), the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R are in principle according to the first mode. The electrode function is set.

一方、運転者がハンドルを把持しておらず、ハンドルに手を置いて運転動作を行っているような場合には、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極の機能は、第2モードに従って設定される。 On the other hand, when the driver does not hold the steering wheel and puts his / her hand on the steering wheel to perform the driving operation, the functions of the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively, are It is set according to the second mode.

図4は、生体情報検出ユニット30の内部構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the biological information detection unit 30.

生体情報検出ユニット30は、電源回路300、生体情報検出回路301、把持信号検出回路302、メモリ303、送受信回路304、RRI算出部305、電極状態判定部306及び電極機能切替回路307を含む。 The biological information detection unit 30 includes a power supply circuit 300, a biological information detection circuit 301, a grip signal detection circuit 302, a memory 303, a transmission / reception circuit 304, an RRI calculation unit 305, an electrode state determination unit 306, and an electrode function switching circuit 307.

電源回路300は、一次電池又は二次電池からなるバッテリBTが発生する電池電圧を受け、当該電池電圧に基づき定電圧の電源電圧を生成する。電源回路300は、生成した電源電圧を、生体情報検出回路301及び把持信号検出回路302を含む生体情報検出部に供給する。 The power supply circuit 300 receives a battery voltage generated by a battery BT composed of a primary battery or a secondary battery, and generates a constant voltage power supply voltage based on the battery voltage. The power supply circuit 300 supplies the generated power supply voltage to the biometric information detection unit including the biometric information detection circuit 301 and the gripping signal detection circuit 302.

生体情報検出回路301は、センサ電極20L及び20R間に生じる電位差に基づく信号(以下、生体電気信号BSと称する)を取得する。そして、生体情報検出回路301は、取得した生体電気信号BSに基づいて、生体情報としての心電図及び心拍数を表す信号(以下、生体情報信号BISと称する)を検出する。生体情報検出回路301は、生体情報信号BISを送受信回路304に供給する。 The biometric information detection circuit 301 acquires a signal based on the potential difference generated between the sensor electrodes 20L and 20R (hereinafter, referred to as bioelectric signal BS). Then, the biometric information detection circuit 301 detects an electrocardiogram as biometric information and a signal representing a heart rate (hereinafter referred to as biometric information signal BIS) based on the acquired bioelectric signal BS. The biological information detection circuit 301 supplies the biological information signal BIS to the transmission / reception circuit 304.

把持信号検出回路302は、センサ電極20L及び20R間に流れる電流に基づき、車両の運転者の両手がセンサ電極20L及び20Rを把持しているか否かを判定する。把持信号検出回路302は、判定結果を示す信号(以下、把持信号GSと称する)を制御部400に供給する。把持信号検出回路302は、運転者の左手側(センサ電極20L)及び右手側(センサ電極20R)の各々について、把持信号GSを生成する。 The gripping signal detection circuit 302 determines whether or not both hands of the driver of the vehicle are gripping the sensor electrodes 20L and 20R based on the current flowing between the sensor electrodes 20L and 20R. The gripping signal detection circuit 302 supplies a signal indicating a determination result (hereinafter, referred to as a gripping signal GS) to the control unit 400. The gripping signal detection circuit 302 generates a gripping signal GS for each of the driver's left hand side (sensor electrode 20L) and right hand side (sensor electrode 20R).

なお、本実施例においてセンサ電極を「把持」しているとは、当該センサ電極の第1電極及び第2電極の双方に運転者の手が接触している状態を指す。すなわち、運転者の左手がセンサ電極20Lの第1電極20LA及び第2電極20LBの両方に接触している場合、運転者がセンサ電極20Lを把持していることを示す把持信号GSが生成される。運転者の左手が第1電極20LA及び第2電極20LBのいずれか一方にのみ接触している場合、及びいずれにも接触していない場合、運転者がセンサ電極20Lを把持していないことを示す把持信号GSが生成される。同様に、運転者の右手がセンサ電極20Rの第1電極20RA及び第2電極20RBの両方に接触している場合、運転者がセンサ電極20Rを把持していることを示す把持信号GSが生成される。運転者の右手が第1電極20RA及び第2電極20RBのいずれか一方にのみ接触している場合、及びいずれにも接触していない場合、運転者がセンサ電極20Rを把持していないことを示す把持信号GSが生成される。 In this embodiment, "grasping" the sensor electrode means a state in which the driver's hand is in contact with both the first electrode and the second electrode of the sensor electrode. That is, when the driver's left hand is in contact with both the first electrode 20LA and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L, a grip signal GS indicating that the driver is gripping the sensor electrode 20L is generated. .. When the driver's left hand is in contact with only one of the first electrode 20LA and the second electrode 20LB, and is not in contact with either of them, it indicates that the driver is not holding the sensor electrode 20L. The grip signal GS is generated. Similarly, when the driver's right hand is in contact with both the first electrode 20RA and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R, a grip signal GS indicating that the driver is gripping the sensor electrode 20R is generated. To. When the driver's right hand is in contact with only one of the first electrode 20RA and the second electrode 20RB, and is not in contact with either of them, it indicates that the driver is not holding the sensor electrode 20R. The grip signal GS is generated.

メモリ303は、不揮発性のメモリであり、運転者がハンドルカバー10をハンドルに装着する車両の種類(車種、形式、車両の名称等)についての登録情報、各センサ電極の機能の設定についての運転者の個人毎の設定情報(すなわち、第1モードと第2モードのどちらを初期状態として設定するか)を記憶する記憶領域を有する。 The memory 303 is a non-volatile memory, and is used for registration information about the type of vehicle (vehicle type, model, vehicle name, etc.) in which the driver attaches the handle cover 10 to the handle, and driving for setting the function of each sensor electrode. It has a storage area for storing setting information for each individual (that is, which of the first mode and the second mode is set as the initial state).

送受信回路304は、上記した生体情報信号BIS及び把持信号GSを表示装置40に無線送信する。また、送受信回路304は、電極状態判定部306によってセンサ電極20L及び20Rが劣化していると判定され、制御部400から電極劣化報知要求が供給された場合には、当該電極劣化報知要求を表示装置40に無線送信する。 The transmission / reception circuit 304 wirelessly transmits the above-mentioned biological information signal BIS and grip signal GS to the display device 40. Further, when the sensor electrodes 20L and 20R are determined to be deteriorated by the electrode state determination unit 306 and the electrode deterioration notification request is supplied from the control unit 400, the transmission / reception circuit 304 displays the electrode deterioration notification request. Wireless transmission to the device 40.

また、送受信回路304は、車両に搭載された加速度センサ(図示せず)から、車両に生じた振動を示す加速度に関する情報(以下、加速度情報と称する)を取得する。あるいは、送受信回路304を介して加速度情報を取得することに代えて、生体情報検出ユニット30自体に加速度センサを設けて加速度情報を取得してもよい。加速度情報は、後述する電極機能切り替え処理において、車両に生じた振動や車両の前後方向の加速度を判定するために用いられる。また、送受信回路304は、車両に搭載された車速センサ(図示せず)から、車両の車速情報を取得する。送受信回路304は、取得した加速度情報及び車速情報を制御部400に供給する。 Further, the transmission / reception circuit 304 acquires information on acceleration (hereinafter, referred to as acceleration information) indicating vibration generated in the vehicle from an acceleration sensor (not shown) mounted on the vehicle. Alternatively, instead of acquiring the acceleration information via the transmission / reception circuit 304, an acceleration sensor may be provided in the biological information detection unit 30 itself to acquire the acceleration information. The acceleration information is used to determine the vibration generated in the vehicle and the acceleration in the front-rear direction of the vehicle in the electrode function switching process described later. Further, the transmission / reception circuit 304 acquires vehicle speed information of the vehicle from a vehicle speed sensor (not shown) mounted on the vehicle. The transmission / reception circuit 304 supplies the acquired acceleration information and vehicle speed information to the control unit 400.

RRI算出部305は、生体情報検出回路301が検出した生体情報信号BISに基づいて、心拍の間隔を示すRRI(R R Interval)を算出する。RRI算出部305は、算出したRRIデータを制御部400及び電極状態判定部306に供給する。 The RRI calculation unit 305 calculates RRI (RR Interval) indicating the interval between heartbeats based on the biological information signal BIS detected by the biological information detection circuit 301. The RRI calculation unit 305 supplies the calculated RRI data to the control unit 400 and the electrode state determination unit 306.

電極状態判定部306は、RRI算出部305から供給されたRRIデータに基づいて、センサ電極20L及び20Rの劣化度を判定する。例えば、電極状態判定部306は、車両に生じた振動に対するRRI取得率の変化に基づいて、センサ電極20L及び20Rの劣化度を判定する。 The electrode state determination unit 306 determines the degree of deterioration of the sensor electrodes 20L and 20R based on the RRI data supplied from the RRI calculation unit 305. For example, the electrode state determination unit 306 determines the degree of deterioration of the sensor electrodes 20L and 20R based on the change in the RRI acquisition rate with respect to the vibration generated in the vehicle.

図5は、振動に対するRRI取得率の変化を模式的に示すグラフである。図中のARCは、センサ電極20L及び20Rが劣化していない場合の標準的な取得率の変化を示している。一般的に、RRIの取得率は、車両に生じる振動が大きくなるにつれて低下する。同様に、車速や車両の前後方向の加速度が大きくなった場合にも、RRIの取得率が低下する。 FIG. 5 is a graph schematically showing the change in the RRI acquisition rate with respect to vibration. The ARC in the figure shows the change in the standard acquisition rate when the sensor electrodes 20L and 20R are not deteriorated. Generally, the acquisition rate of RRI decreases as the vibration generated in the vehicle increases. Similarly, when the vehicle speed or the acceleration in the front-rear direction of the vehicle increases, the acquisition rate of RRI decreases.

センサ電極20L及び20Rが劣化すると、その度合に応じて車両に生じた振動や車速に応じたRRI取得率の値が低下する。すなわち、現在車両に生じている振動や車速を基準として、電極が劣化していない場合のRRI取得率と実際のRRI取得率とを比較することにより、電極がどの程度劣化しているのかを判定することができる。 When the sensor electrodes 20L and 20R deteriorate, the value of the RRI acquisition rate according to the vibration generated in the vehicle and the vehicle speed decreases according to the degree of deterioration. That is, by comparing the RRI acquisition rate when the electrode is not deteriorated with the actual RRI acquisition rate based on the vibration and vehicle speed currently occurring in the vehicle, it is determined how much the electrode is deteriorated. can do.

例えば、小さな劣化が生じている場合、振動に対するRRI取得率は、図5に「劣化:小」として示す網掛けの領域に位置することになる。また、中程度の劣化が生じている場合、振動に対するRRI取得率は、図5に「劣化:中」として示す網掛けの領域に位置することになる。また、大きな劣化が生じている場合、振動に対するRRI取得率は、図5に「劣化:大」として示す網掛けの領域に位置することになる。 For example, when a small deterioration occurs, the RRI acquisition rate for vibration is located in the shaded area shown as "deterioration: small" in FIG. Further, when moderate deterioration occurs, the RRI acquisition rate for vibration is located in the shaded area shown as "deterioration: medium" in FIG. Further, when a large deterioration occurs, the RRI acquisition rate for vibration is located in the shaded area shown as "deterioration: large" in FIG.

電極状態判定部306は、センサ電極20L及び20Rの第1電極及び第2電極の各々について劣化度を判定する。そして、電極状態判定部306は、判定結果を示す信号(以下、電極劣化判定信号DJSと称する)を制御部400に供給する。 The electrode state determination unit 306 determines the degree of deterioration of each of the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R. Then, the electrode state determination unit 306 supplies a signal indicating the determination result (hereinafter, referred to as an electrode deterioration determination signal DJS) to the control unit 400.

再び図4を参照すると、電極機能切替回路307は、センサ電極20Lの第1電極20LA及び20LBについて、電極の機能の切り替えを行う。また、電極機能切替回路307は、センサ電極20Rの第1電極20RA及び20RBについて、電極の機能の切り替えを行う。 Referring to FIG. 4 again, the electrode function switching circuit 307 switches the electrode functions of the first electrodes 20LA and 20LB of the sensor electrode 20L. Further, the electrode function switching circuit 307 switches the electrode functions of the first electrodes 20RA and 20RB of the sensor electrode 20R.

電極機能切替回路307は、制御部400によってメモリ303から読み出された各種情報、及び把持信号検出回路302が検出した把持信号GSに基づいて、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極についての電極の機能の切り替えを行う。 The electrode function switching circuit 307 is the first electrode and the first electrode of each of the sensor electrodes 20L and 20R based on various information read from the memory 303 by the control unit 400 and the gripping signal GS detected by the gripping signal detection circuit 302. 2 The function of the electrode is switched for the electrode.

また、電極機能切替回路307は、電極状態判定部306が生成した電極劣化判定信号DJSに基づいて、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極についての電極の機能の切り替えを行う。具体的には、電極機能切替回路307は、第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の劣化度が所定以上(例えば、図5に示す「劣化度:中」以上)である場合、相対的に劣化度が大きい電極がニュートラル電極、相対的に劣化度が小さい電極がアクティブ電極となるように、電極機能の切り替え(設定)を行う。例えば、電極機能切替回路307は、センサ電極20Lの第2電極20LBの劣化度が所定以上であり、相対的に第1電極20LAよりも劣化度が大きい場合、第1電極20LAがアクティブ電極、第2電極20LBがニュートラル電極となるように電極機能の切り替えを行う。 Further, the electrode function switching circuit 307 switches the electrode functions of the first and second electrodes of the sensor electrodes 20L and 20R based on the electrode deterioration determination signal DJS generated by the electrode state determination unit 306. .. Specifically, the electrode function switching circuit 307 is relative when the deterioration degree of at least one of the first electrode and the second electrode is a predetermined degree or more (for example, “deterioration degree: medium” or more shown in FIG. 5). The electrode functions are switched (set) so that the electrode with a large degree of deterioration is a neutral electrode and the electrode with a relatively small degree of deterioration is an active electrode. For example, in the electrode function switching circuit 307, when the degree of deterioration of the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L is equal to or higher than a predetermined value and the degree of deterioration is relatively larger than that of the first electrode 20LA, the first electrode 20LA is the active electrode and the first electrode 20LA. The electrode function is switched so that the two electrodes 20LB become the neutral electrode.

制御部400は、生体情報検出ユニット30各部の制御を行う。特に、制御部400は、電極機能切替回路307を制御して、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極についての電極の機能の切り替えを実行させる。 The control unit 400 controls each unit of the biological information detection unit 30. In particular, the control unit 400 controls the electrode function switching circuit 307 to switch the electrode functions of the first and second electrodes of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively.

以下に、制御部400及び電極機能切替回路307の動作について詳細に説明する。 The operation of the control unit 400 and the electrode function switching circuit 307 will be described in detail below.

図6は、電極機能切替処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a processing routine of the electrode function switching process.

まず、制御部400は、メモリ303にアクセスし、車両の種類についての登録情報を取得する(STEP101)。また、制御部400は、メモリ303から各センサ電極の機能の設定についての設定情報を読み出す(STEP102)。 First, the control unit 400 accesses the memory 303 and acquires registration information about the type of vehicle (STEP 101). Further, the control unit 400 reads out the setting information about the setting of the function of each sensor electrode from the memory 303 (STEP 102).

制御部400は、メモリ303から読み出した登録情報及び設定情報に基づいて、初期状態として設定する電極機能の設定(すなわち、初期設定)が第1モードであるか否かを判定する(STEP103)。例えば、登録情報における車両の種類がトラックなどの大型車両を示す場合、このような車両において、ハンドルは、その回転面が比較的水平に設置されているため、運転者はハンドルの手前側に手を据えて運転する機会が多くなる。このため第2モードに設定することで、生体情報を取得できる機会を増やすことができる。すなわち、生体情報取得システム100が搭載される車両の種類に応じて、初期設定を第1モードとするか第2モードとするかが決定されてもよい。 The control unit 400 determines whether or not the setting of the electrode function (that is, the initial setting) to be set as the initial state is the first mode based on the registration information and the setting information read from the memory 303 (STEP 103). For example, when the type of vehicle in the registration information indicates a large vehicle such as a truck, in such a vehicle, the steering wheel is installed on a relatively horizontal surface of revolution, so that the driver has a hand on the front side of the steering wheel. There will be more opportunities to drive with the steering wheel. Therefore, by setting the second mode, it is possible to increase the chances of acquiring biometric information. That is, it may be determined whether the initial setting is the first mode or the second mode according to the type of the vehicle on which the biological information acquisition system 100 is mounted.

初期設定が第1モードであると判定すると(STEP103:YES)、制御部400は把持信号検出回路302によって把持信号GSが検出されたか否かを判定する(STEP104)。一方、初期設定が第1モードではないと判定すると(STEP103:NO)、STEP106に移る。 When it is determined that the initial setting is the first mode (STEP 103: YES), the control unit 400 determines whether or not the grip signal GS is detected by the grip signal detection circuit 302 (STEP 104). On the other hand, if it is determined that the initial setting is not the first mode (STEP103: NO), the process proceeds to STEP106.

STEP104において、把持信号が検出されたと判定すると(STEP104:YES)、制御部400は電極機能切替回路307を制御し、第1モードの設定に従ってセンサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極をアクティブ電極又はニュートラル電極に設定させる(STEP105)。 When it is determined in STEP 104 that the gripping signal is detected (STEP 104: YES), the control unit 400 controls the electrode function switching circuit 307, and the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively, according to the setting of the first mode. The electrode is set to an active electrode or a neutral electrode (STEP105).

一方、STEP104において把持信号が検出されないと判定された場合(STEP104:NO)及びSTEP103で設定が第1モードではないと判定された場合(STEP103:NO)、制御部400は電極機能切替回路307を制御し、第2モードの設定に従ってセンサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極をアクティブ電極又はニュートラル電極に設定させる(STEP106)。把持信号が検出されないと判定された場合に第2モードに設定すれば、ハンドルが把持されていない状態であっても、ハンドルの手前側に据えられた運転者の手から生体電気信号BSをアクティブ電極で取得することで、生体情報の検出の機会を増やすことができる。 On the other hand, when it is determined in STEP104 that the gripping signal is not detected (STEP104: NO) and when it is determined in STEP103 that the setting is not the first mode (STEP103: NO), the control unit 400 sets the electrode function switching circuit 307. It is controlled so that the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively, are set to the active electrode or the neutral electrode according to the setting of the second mode (STEP106). If it is determined that the gripping signal is not detected, if the second mode is set, the bioelectric signal BS is activated from the driver's hand placed in front of the steering wheel even when the steering wheel is not gripped. By acquiring with electrodes, the chances of detecting biological information can be increased.

STEP105及びSTEP106の実行後、図6に「A」として示す次のSTEPへと移る。 After executing STEP 105 and STEP 106, the process proceeds to the next STEP shown as "A" in FIG.

図7は、STEP105及び106以降の電極機能切替処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing a processing routine of electrode function switching processing after STEP 105 and 106.

制御部400は、送受信回路304を介して車両の加速度情報及び車速情報を取得する(STEP201)。 The control unit 400 acquires vehicle acceleration information and vehicle speed information via the transmission / reception circuit 304 (STEP201).

制御部400は、取得した加速度情報及び車速情報に基づいて、車両の走行状態を判定する(STEP202)。例えば、制御部400は、加速度情報に基づいて車両に生じている振動の大きさや前後方向の加速度を判定する。 The control unit 400 determines the traveling state of the vehicle based on the acquired acceleration information and vehicle speed information (STEP202). For example, the control unit 400 determines the magnitude of vibration generated in the vehicle and the acceleration in the front-rear direction based on the acceleration information.

制御部400は、車両に生じている振動の大きさ及び車速がそれぞれ所定以上であるか否かを判定する(STEP203)。 The control unit 400 determines whether or not the magnitude of the vibration generated in the vehicle and the vehicle speed are each predetermined or higher (STEP 203).

車両に生じている振動の大きさ又は車速のうち少なくとも一方が所定以上であると判定すると(STEP203:YES)、制御部400は、電極機能切替回路307を制御し、現在設定されているモードに拘らず、第2モードの設定に従ってセンサ電極20Lの第1電極20LA及びセンサ電極20Rの第1電極20RAをアクティブ電極に設定し、センサ電極20Lの第2電極20LB及びセンサ電極20Rの第2電極20RBをニュートラル電極に設定する(STEP204)。 When it is determined that at least one of the magnitude of the vibration generated in the vehicle or the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value (STEP203: YES), the control unit 400 controls the electrode function switching circuit 307 to switch to the currently set mode. Regardless of the setting of the second mode, the first electrode 20LA of the sensor electrode 20L and the first electrode 20RA of the sensor electrode 20R are set as the active electrodes, and the second electrode 20LB of the sensor electrode 20L and the second electrode 20RB of the sensor electrode 20R are set. Is set to the neutral electrode (STEP204).

一方、車両に生じている振動の大きさ及び車速がいずれも所定未満であると判定すると(STEP203:NO)、制御部400は、現在設定されているモードを維持する(STEP205)。 On the other hand, when it is determined that both the magnitude of the vibration generated in the vehicle and the vehicle speed are less than a predetermined value (STEP 203: NO), the control unit 400 maintains the currently set mode (STEP 205).

生体情報検出回路301は、STEP204又はSTEP205で設定された電極機能の状態でセンサ電極20L及び20Rから取得した生体電気信号BSに基づいて、生体情報信号BISを生成する。制御部400は、生体情報検出回路301から生体情報信号BISを取得する(STEP206)。 The biometric information detection circuit 301 generates a biometric information signal BIS based on the bioelectric signal BS acquired from the sensor electrodes 20L and 20R in the state of the electrode function set in STEP204 or STEP205. The control unit 400 acquires the biometric information signal BIS from the biometric information detection circuit 301 (STEP206).

RRI算出部305は、生体情報信号BISに基づいてRRIを算出する(STEP207)。RRI算出部305は、算出したRRIを示すRRIデータを電極状態判定部306に供給する。 The RRI calculation unit 305 calculates RRI based on the biological information signal BIS (STEP207). The RRI calculation unit 305 supplies RRI data indicating the calculated RRI to the electrode state determination unit 306.

電極状態判定部306は、RRI算出部305から供給されたRRIデータと加速度情報又は速度情報に基づいて、センサ電極20L(第1電極20LA、第2電極20LB)及びセンサ電極20R(第1電極20RA、第2電極20RB)の各々が劣化しているか否か(すなわち、劣化度が所定以上であるか否か)を判定する(STEP208)。 The electrode state determination unit 306 has a sensor electrode 20L (first electrode 20LA, second electrode 20LB) and a sensor electrode 20R (first electrode 20RA) based on the RRI data supplied from the RRI calculation unit 305 and acceleration information or velocity information. , The second electrode 20RB) is determined whether or not each of them is deteriorated (that is, whether or not the degree of deterioration is equal to or higher than a predetermined value) (STEP 208).

各センサ電極の第1電極及び第2電極のいずれかが劣化していると判定すると(STEP208:YES)、電極状態判定部306は、電極の劣化度を示す電極劣化判定信号DJSを制御部400に供給する。制御部400は、電極劣化判定信号DJSを受け、これに応じて電極劣化報知要求を送受信回路304に供給する。送受信回路304は、当該電極劣化報知要求を表示装置40に無線送信する。表示装置40は、電極劣化報知要求を受信し、これに応じて電極の劣化を報知するテキストメッセージを表示画面に表示させる(STEP209)。 When it is determined that either the first electrode or the second electrode of each sensor electrode is deteriorated (STEP 208: YES), the electrode state determination unit 306 controls the electrode deterioration determination signal DJS indicating the degree of deterioration of the electrodes. Supply to. The control unit 400 receives the electrode deterioration determination signal DJS, and supplies an electrode deterioration notification request to the transmission / reception circuit 304 accordingly. The transmission / reception circuit 304 wirelessly transmits the electrode deterioration notification request to the display device 40. The display device 40 receives the electrode deterioration notification request and displays a text message notifying the electrode deterioration on the display screen in response to the request (STEP 209).

また、制御部400は、電極劣化判定信号DJSに応じて電極機能切替回路307を制御し、電極機能の切り替えを実行させる(STEP210)。例えば、第1電極がアクティブ、第2電極がニュートラルに設定されている状態で、第1電極の劣化度が所定以上であり且つ第2電極よりも相対的に劣化度が大きいことを示す電極劣化判定信号DJSが供給された場合、電極機能切替回路307は第1電極をニュートラル電極、第2電極をアクティブ電極とするべく、電極機能の切り替えを行う。 Further, the control unit 400 controls the electrode function switching circuit 307 according to the electrode deterioration determination signal DJS, and causes the electrode function to be switched (STEP210). For example, in a state where the first electrode is active and the second electrode is set to neutral, the degree of deterioration of the first electrode is equal to or higher than a predetermined value, and the degree of deterioration is relatively larger than that of the second electrode. When the determination signal DJS is supplied, the electrode function switching circuit 307 switches the electrode function so that the first electrode is the neutral electrode and the second electrode is the active electrode.

一方、STEP208において電極が劣化していないと判定すると(STEP208:NO)、電極状態判定部306は、いずれの電極も劣化していないことを示す電極劣化判定信号DJSを制御部400に供給する。制御部400は、電極劣化判定信号DJSを受け、これに応じてセンサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極の従前の電極機能の状態を維持させる。 On the other hand, when it is determined in STEP 208 that the electrodes have not deteriorated (STEP 208: NO), the electrode state determination unit 306 supplies the electrode deterioration determination signal DJS indicating that none of the electrodes has deteriorated to the control unit 400. The control unit 400 receives the electrode deterioration determination signal DJS, and in response to this, maintains the state of the previous electrode functions of the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively.

なお、制御部400は、図6及び図7に示す電極機能切替処理の処理ルーチンの全ての工程を実行してもよいし、一部の工程を省略してもよい。 The control unit 400 may execute all the steps of the process routine of the electrode function switching process shown in FIGS. 6 and 7, or may omit some steps.

以上の処理ステップにより、電極機能切替処理の動作が行われる。 By the above processing steps, the operation of the electrode function switching processing is performed.

本実施例の生体情報取得システム100では、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極(20LA及び20RA)がニュートラル電極、センサ電極20L及び20Rの各々の第2電極(20LB及び20RB)がアクティブ電極に設定された状態を原則形態としている。このように、運転者の掌が接触するためゴム電極の摩耗が大きい第1電極ではなく、指先が接触するためゴム電極の摩耗が比較的小さい第2電極をアクティブ電極として用いることにより、センサ電極の寿命を延ばすことができる。 In the biometric information acquisition system 100 of this embodiment, the first electrodes (20LA and 20RA) of the sensor electrodes 20L and 20R are neutral electrodes, and the second electrodes (20LB and 20RB) of the sensor electrodes 20L and 20R are active electrodes. In principle, the state set to is set to. In this way, by using the second electrode, which has a relatively small rubber electrode wear because the fingertips come into contact, as the active electrode, instead of the first electrode, which has a large wear of the rubber electrode because the driver's palm comes into contact, the sensor electrode. Can extend the life of the.

また、本実施例の生体情報取得システム100では、車両の運転状況に応じて第1電極及び第2電極の機能を切り替えることが可能に構成されている。例えば、運転者がハンドルを把持しておらず、ハンドルに手を置いた状態で運転操作を行っている場合には、第1電極がアクティブ電極、第2電極がニュートラル電極となるように電極機能の切り替えを行うことにより、生体情報信号BISを取得することが可能となる。また、車両に大きな振動が生じている場合等、ハンドルを両手で把持することが難しい状況においても、同様に第1電極がアクティブ電極、第2電極がニュートラル電極となるように電極機能の切り替えを行うことにより、生体情報信号BISを取得することができる。 Further, the biological information acquisition system 100 of this embodiment is configured to be able to switch the functions of the first electrode and the second electrode according to the driving condition of the vehicle. For example, when the driver is not holding the steering wheel and is operating with his / her hand on the steering wheel, the electrode function is such that the first electrode becomes the active electrode and the second electrode becomes the neutral electrode. By switching the above, it becomes possible to acquire the biometric information signal BIS. In addition, even in situations where it is difficult to grip the steering wheel with both hands, such as when there is large vibration in the vehicle, the electrode function is switched so that the first electrode becomes the active electrode and the second electrode becomes the neutral electrode. By doing so, the biological information signal BIS can be acquired.

また、本実施例の生体情報取得システム100では、生体情報信号BISに基づいてRRIを算出し、算出したRRIデータと加速度情報又は車速情報に基づいてセンサ電極20L及び20Rの劣化(すなわち、各電極を構成するゴム電極の摩耗)を判定している。判定結果に基づいてセンサ電極の劣化を運転者に報知し、修理や交換を促すことにより、生体情報信号BISを安定して取得できる状態に常に保つことができる。また、センサ電極20L及び20Rの劣化に応じて各々の第1電極及び第2電極の機能を切り替えることにより、劣化していない方の電極をアクティブ電極として生体情報信号BISを取得することが可能となる。 Further, in the biometric information acquisition system 100 of this embodiment, the RRI is calculated based on the biometric information signal BIS, and the deterioration of the sensor electrodes 20L and 20R (that is, each electrode) is calculated based on the calculated RRI data and the acceleration information or the vehicle speed information. The wear of the rubber electrodes constituting the above) is determined. By notifying the driver of the deterioration of the sensor electrode based on the determination result and encouraging repair or replacement, the biometric information signal BIS can always be maintained in a stable state. Further, by switching the functions of the first electrode and the second electrode respectively according to the deterioration of the sensor electrodes 20L and 20R, it is possible to acquire the biometric information signal BIS with the non-deteriorated electrode as the active electrode. Become.

また、本実施例の生体情報取得システム100では、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極の表面に、複数の孔部HLが形成されている。このため、かかる孔部が形成されていない場合と比べて運転者の手が滑りにくい。したがって、ゴム電極を介してハンドルを把持している状態でも、円滑にハンドル操作を行うことができる。さらに、ハンドルカバー10を縫製する際や、ハンドルに装着する際には、ゴム電極が引き延ばされてクラックが生じ、ゴム電極の性能が劣化する可能性があるが、ゴム電極に孔部を設けることでゴム電極の伸縮性を高めることが可能となり、ゴム電極の性能劣化を抑制することができる。 Further, in the biological information acquisition system 100 of this embodiment, a plurality of hole HLs are formed on the surfaces of the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively. Therefore, the driver's hand is less likely to slip as compared with the case where such a hole is not formed. Therefore, the handle can be smoothly operated even when the handle is gripped via the rubber electrode. Further, when the handle cover 10 is sewn or attached to the handle, the rubber electrode is stretched and cracks may occur, which may deteriorate the performance of the rubber electrode. By providing the rubber electrode, it is possible to increase the elasticity of the rubber electrode and suppress the deterioration of the performance of the rubber electrode.

なお、本発明は上記実施例で示したものに限られない。例えば、上記実施例では、センサ電極20L及び20Rの各々の第1電極及び第2電極の表面に複数の孔部HLが形成され、これらがハンドルカバー10を構成する基材部の環形状の円周方向に沿って配列されている場合を例として説明した。しかし、孔部の配列はこれに限定されず、例えば第1電極及び第2電極の各々の表面に孔部がランダムに形成されていてもよい。また、第1電極及び第2電極の各々はメッシュ状に形成されていてもよい。また、第1電極及び第2電極のうちの一方(すなわち、第1電極のみ又は第2電極のみ)に複数の孔部が形成されていてもよい。また、図2A及び図2Bでは孔部HLの形状を円形状としているが、楕円形状や、矩形その他の多角形の形状を有していてもよい。 The present invention is not limited to that shown in the above examples. For example, in the above embodiment, a plurality of hole HLs are formed on the surfaces of the first electrode and the second electrode of the sensor electrodes 20L and 20R, respectively, and these are ring-shaped circles of the base material portion constituting the handle cover 10. The case where they are arranged along the circumferential direction has been described as an example. However, the arrangement of the holes is not limited to this, and for example, holes may be randomly formed on the surfaces of the first electrode and the second electrode. Further, each of the first electrode and the second electrode may be formed in a mesh shape. Further, a plurality of holes may be formed in one of the first electrode and the second electrode (that is, only the first electrode or only the second electrode). Further, although the shape of the hole HL is circular in FIGS. 2A and 2B, it may have an elliptical shape, a rectangular shape, or a polygonal shape.

また、上記実施例では、把持信号の検出結果、車両に生じている振動の大きさ等に基づいて電極機能の切り替え(設定)を行う場合を例として説明したが、電極機能の切り替えの契機はこれに限定されず、車両の運転状況に応じて電極機能を切り替えることが可能に構成されていればよい。 Further, in the above embodiment, the case where the electrode function is switched (set) based on the detection result of the gripping signal, the magnitude of the vibration generated in the vehicle, etc. has been described as an example, but the trigger for switching the electrode function is The present invention is not limited to this, and it may be configured so that the electrode function can be switched according to the driving condition of the vehicle.

また、上記実施例では、生体情報取得システム100が、生体情報検出ユニットと、車両のハンドルに装着されるハンドルカバーと、ハンドルカバーの基材部の表面に形成されたセンサ電極と、から構成されている場合を例として説明した。しかし、このようなハンドルカバーの形態ではなく、生体情報検出ユニット及びセンサ電極が車両のハンドルと一体に形成されていてもよい。
また、上記実施例では、センサ電極20L及び20Rをゴム電極として説明したが、これに限定されず、例えば、ハンドルカバー又はハンドルの基材部の表面に導電性塗料を塗布するなどの他の材料によりセンサ電極を形成してもよい。
Further, in the above embodiment, the biometric information acquisition system 100 includes a biometric information detection unit, a handle cover mounted on the steering wheel of the vehicle, and sensor electrodes formed on the surface of the base material portion of the handle cover. This is explained as an example. However, instead of the form of such a steering wheel cover, the biometric information detection unit and the sensor electrode may be integrally formed with the steering wheel of the vehicle.
Further, in the above embodiment, the sensor electrodes 20L and 20R have been described as rubber electrodes, but the present invention is not limited to this, and other materials such as, for example, applying a conductive paint to the surface of the handle cover or the base material portion of the handle. May form a sensor electrode.

100 生体情報取得システム
10 ハンドルカバー
20L,20R センサ電極
20LA,20RA 第1電極
20LB,20RB 第2電極
30 生体情報検出ユニット
40 表示装置
300 電源回路
301 生体情報検出回路
302 把持信号検出回路
303 メモリ
304 送受信回路
305 RRI算出部
306 電極状態判定部
307 電極機能切替回路
400 制御部
100 Biometric information acquisition system 10 Handle cover 20L, 20R Sensor electrode 20LA, 20RA 1st electrode 20LB, 20RB 2nd electrode 30 Biometric information detection unit 40 Display device 300 Power supply circuit 301 Biometric information detection circuit 302 Gripping signal detection circuit 303 Memory 304 Transmission / reception Circuit 305 RRI calculation unit 306 Electrode state determination unit 307 Electrode function switching circuit 400 Control unit

Claims (6)

移動体のハンドルに据え付けられる基材部と、
前記基材部上に設けられ、前記ハンドルを把持するドライバー側から見て手前側となる位置に配された第1電極と、
前記基材部上に設けられ、前記ハンドルを把持するドライバー側から見て奥側となる位置に配された第2電極と、
前記第1電極又は前記第2電極の少なくともいずれかを介して前記ハンドルを把持しているドライバーの生体情報を検出する生体情報検出部と、
を有し、
前記生体情報検出部は、前記第1電極及び前記第2電極の前記生体情報の検出に関する機能を前記生体情報の検出に関連する状況に応じて切り替えることを特徴とする生体情報検出装置。
The base material that is installed on the handle of the moving object,
A first electrode provided on the base material portion and arranged at a position on the front side when viewed from the driver side for gripping the handle.
A second electrode provided on the base material portion and arranged at a position on the back side when viewed from the driver side for gripping the handle, and a second electrode.
A biometric information detection unit that detects biometric information of a driver holding the steering wheel via at least one of the first electrode or the second electrode.
Have,
The biological information detection unit is a biological information detection device, characterized in that the functions related to the detection of the biological information of the first electrode and the second electrode are switched according to a situation related to the detection of the biological information.
前記生体情報検出部は、前記第1電極を前記ドライバーに基準電位を付与するためのニュートラル電極、前記第2電極を前記ドライバーの生体信号を取得するためのアクティブ電極として用いて前記生体情報を取得する第1の態様と、前記第1電極を前記アクティブ電極、前記第2電極を前記ニュートラル電極として用いて前記生体情報を取得する第2の態様と、を前記生体情報の検出に関連する状況に応じて切り替えることを特徴とする請求項1に記載の生体情報検出装置。 The biometric information detection unit acquires the biometric information by using the first electrode as a neutral electrode for imparting a reference potential to the driver and the second electrode as an active electrode for acquiring the biometric signal of the driver. The first aspect of using the first electrode as the active electrode and the second electrode as the neutral electrode to acquire the biometric information is described in a situation related to the detection of the biometric information. The biometric information detection device according to claim 1, wherein the biological information is switched accordingly. 前記生体情報の検出に関連する状況は、前記ドライバーによる前記ハンドルの把持状況、前記第1電極及び前記第2電極の劣化状況、または前記移動体の走行状況を含むことを特徴とする請求項2に記載の生体情報検出装置。 2. The situation related to the detection of biological information includes a state in which the driver grips the handle, a state in which the first electrode and the second electrode are deteriorated, or a state in which the moving body travels. The biological information detection device according to the above. 前記生体情報検出部は、前記第1電極及び前記第2の電極の劣化度の情報を取得し、前記第1電極及び前記第2電極のうち相対的に劣化度が大きい電極を前記ニュートラル電極に設定し、劣化度が相対的に小さい電極を前記アクティブ電極に設定することを特徴とする請求項3に記載の生体情報検出装置。 The biological information detection unit acquires information on the degree of deterioration of the first electrode and the second electrode, and the electrode having a relatively large degree of deterioration among the first electrode and the second electrode is used as the neutral electrode. The biometric information detection device according to claim 3, wherein an electrode having a relatively small degree of deterioration is set as the active electrode. 前記第1電極及び前記第2の電極から取得した情報に基づいて、前記第1電極又は前記第2電極が劣化しているか否かを判定し、判定結果を出力する出力部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の生体情報検出装置。 It is characterized by having an output unit that determines whether or not the first electrode or the second electrode is deteriorated based on the information acquired from the first electrode and the second electrode and outputs the determination result. The biometric information detection device according to any one of claims 1 to 4. 前記第1電極及び前記第2電極の各々は、前記基材部の延伸方向に沿って配列された複数の孔部を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の生体情報検出装置。



The living body according to any one of claims 1 to 5, wherein each of the first electrode and the second electrode has a plurality of pores arranged along the stretching direction of the base material portion. Information detector.



JP2020188232A 2020-11-11 2020-11-11 Biological information acquisition device Pending JP2022077389A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020188232A JP2022077389A (en) 2020-11-11 2020-11-11 Biological information acquisition device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020188232A JP2022077389A (en) 2020-11-11 2020-11-11 Biological information acquisition device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022077389A true JP2022077389A (en) 2022-05-23

Family

ID=81654212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020188232A Pending JP2022077389A (en) 2020-11-11 2020-11-11 Biological information acquisition device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022077389A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5050828B2 (en) One-hand steering electrocardiogram detector
JPWO2007111223A1 (en) Driver's mental state detection device
KR100382154B1 (en) Device For Sensing Of Driver's Condition
JP5360203B2 (en) Operator state detection device and handle
US20190025824A1 (en) Steering wheel, steering wheel unit, and sensor sheet
JP2008059459A (en) Attention stirring system for vehicle
JP2004024704A (en) Driver mental condition information providing system
JP3912227B2 (en) Steering feeling measuring device
JP2022077389A (en) Biological information acquisition device
JP2014113227A (en) Device for estimating human state and transportation equipment having the same
JP2008269435A (en) Driving support device and driving support method
JP2017094121A (en) Human state estimation apparatus and transport machine having the same
JP2012239474A (en) Heartbeat measuring device, heartbeat measuring method and heartbeat measuring program
JP2008301959A (en) Steering wheel structure
JPH10201726A (en) Electrode for measuring skin electric phenomena, apparatus therefor, game machine and automobile
JP6126070B2 (en) Automatic operation control device
JP6305150B2 (en) Interaction state determination device
JP6109659B2 (en) Vehicle control device
KR101487055B1 (en) Vibration steering wheel
JP5200583B2 (en) Biological information measuring device
JP5347136B2 (en) Information transmission steering device
JP2009075648A (en) Driving assist device, method, and program
CN111098962B (en) Movable inverted pendulum
JP7183008B2 (en) Operation support device and operation support method
JP2022077410A (en) Biological information acquisition device